只要做到: 1, 2, 投資規(guī)模與產(chǎn)品產(chǎn)量相當. 提供高品質(zhì)的產(chǎn)品.金屬化率在 96%以上;全鐵在 90-94%以上;脈石含量在 5%以下, 密度在 5.0t/m3 以上. 3, 4, 低成本運行.生產(chǎn)運行成本比現(xiàn)在的生產(chǎn)方式低 1000 元/噸以上. 企業(yè)規(guī)模大.每個企業(yè)的規(guī)模都在 15-50 萬噸以上. 鋼廠和海綿鐵企業(yè)就一定雙贏. 要達到上述四個條件目前可能嗎?有這種工藝和裝備嗎? 有.我們就能.
中國是一個貧鐵礦資源發(fā)達的國家,有大量的赤鐵礦,鮞狀赤鐵,礦褐鐵礦,菱鐵礦,高硫,磷等 鐵礦資源以及硫酸燒渣,氧化鋁赤泥,銅冶煉,鉛鋅冶煉的尾渣等等一切低品位含鐵以及多金屬的資源. 把上述的原料資源化,生產(chǎn)海綿鐵的成本一定要降低 1000 元/噸.還可以獲得其它多金屬和非金屬 產(chǎn)品. 改革投資大;占地面積廣;消耗能源大,耐*多;設備自動化程度低;勞動力密集;還原品質(zhì)低 的隧道窯法生產(chǎn)模式和技術(shù)工藝. 改良投資巨大,原料運行條件高,生產(chǎn)成本高的"鏈蓖機-回轉(zhuǎn)窯-冷卻筒"的生產(chǎn)裝備和工藝水平.
根本改變煤基回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)海綿鐵生產(chǎn)線的設計理念. 我們設計的煤基回轉(zhuǎn)窯法海綿鐵生產(chǎn)工藝技術(shù)和裝備就可以實現(xiàn)上述條件. 鐵礦石（鐵礦粉）還原,焙燒,熔融生鐵工藝技術(shù). 以鐵礦粉為例:煤基回轉(zhuǎn)窯法總能耗（含還原劑）為 600kg/t;煤基隧道窯法總能耗（含還原劑） 。
只兩項煤基回轉(zhuǎn)窯法的運行成本就比煤基隧道窯法降 低 1000 元/噸以上.再加上其它優(yōu)勢. 這就是說:煤基隧道窯法還原海綿鐵的生產(chǎn)模式已經(jīng)完成其歷史使命,將不在符合中國市場的需要 了. 大力開發(fā)煤基回轉(zhuǎn)窯法,豎爐法（配合好的工藝技術(shù)）,隧道窯無罐法以及礦石還原焙燒熔融法才 將是中國海綿鐵行業(yè)發(fā)展的方向. 把含鐵的礦和廢渣資源化是我們的目地.
采用固體碳還原法生產(chǎn)海綿鐵,原料主要為軋鋼氧化鐵皮（俗稱鐵鱗）或精礦粉,經(jīng)過烘干,篩分,磁選, 研磨等一系列處理后的鐵鱗與還原劑通過環(huán)形裝具裝入耐*再裝車之后進入隧道窯,整個還原反應在隧 道窯中發(fā)生.其工藝流程如圖的原理. 生產(chǎn)工藝要求 -對鐵鱗的要求 鐵鱗的物理化學性能優(yōu)劣將直接影響海綿鐵的質(zhì)量.生產(chǎn)不同質(zhì)量等級的海綿鐵對進廠鐵鱗的化學成 份要求如表 在物理性能方面的要求主要是鐵鱗的粒度.
研究表明,多相反應與界面有關(guān),鐵鱗愈細其界面的面積 愈大,還原反應愈快.但研究表明鐵鱗粒度細到一定的程度后,由于顆粒與顆粒之間的縫隙減小,透氣性 變差, 反應速度會隨之降低. 經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐證明: 鐵鱗的粒度在 20～60 目范圍內(nèi)還原反應效果較好.
單一的某種鐵鱗因其化學成份有時難以滿足質(zhì)量要求,生產(chǎn)中通常是將兩種或兩種以上的鐵鱗搭配使用以 滿足生產(chǎn)和質(zhì)量控制需求. -對還原劑的要求 應用廣泛的還原劑主要有無煙煤和焦末,如采用焦末,由于其硫含量較高,因此焦末中還必須添加適 量的脫硫劑（石灰）.對還原劑的化學成份要求如表
2 所示: 表2 名稱 焦末 名稱 石灰 還原劑化學成焦末的粒度對還原過程影響較大,為了加快碳的氣化反應,提高還原速度,要求焦末的粒徑≤8mm. 焦末的消耗量主要根據(jù)鐵鱗的含氧量而決定, 生產(chǎn)中考慮到焦末的燒損及 CO 的逸出等原因其使用量必須過 量.脫硫劑的摻入量視焦末的 S 含量而定,摻入量不足會使焦末中的 S 滲入到海綿鐵致使其 S 含量升高. -還原反應的工藝條件 還原過程中,還原溫度,還原時間（生產(chǎn)上體現(xiàn)為進車速度）,料層厚度,還原氣氛是一個互相制約的 有機整體.
理論上,只要將各項工藝參數(shù)調(diào)至*狀態(tài),就會達到理想中的還原終點,即海綿鐵氧,碳含 量都很低,相應地鐵含量很高.但是,實際生產(chǎn)中整個還原系統(tǒng)十分復雜,在多種影響因素并存的條件下 還原終點很難實現(xiàn),所以生產(chǎn)中采取的往往是過還原終點制度,即允許海綿鐵輕度滲碳即是實現(xiàn) Fe+C→Fe3C 的過程. 實踐證明利用滲碳得到的一次粉在二次還原階段可快速而經(jīng)濟地除去海綿鐵 冷卻過程中氧化所造成的高氧含量. 常見的質(zhì)量問題及相應控制措施
1 夾生若芯部出現(xiàn)黑色光亮帶的海綿鐵,即為夾生海綿鐵.夾生致使海綿鐵氧含量偏高會增加二次還原時 間.造成夾生的原因主要有: 還原時間不足,即進車偏快; 料層太厚致使配碳量相對不足,此時應調(diào)整環(huán)形裝具的規(guī)格降低料層厚度; 還原溫度偏低; 配碳量不足即是焦末固定碳含量低,投入使用的量不足或是其顆粒太粗致使芯部反應不充分; 2 氧化 表面呈藍色或褐色的海綿鐵即為氧化海綿鐵.
氧化的海綿鐵硬度較高且氧含量偏高,增加二次還原時 間的同時還會使破碎困難.造成氧化的原因主要有: 耐*密封不良,這將致使窯內(nèi)空氣進入耐*導致海綿鐵氧化; 耐*頂部焦末燒損嚴重,致使頂部海綿鐵發(fā)生氧化.為解決此問題,裝罐時在罐頂過量裝入還原劑 封口可以有效防止焦末燒損,同時還原后殘余的焦末和灰份還可以將海綿鐵覆蓋防止氧化. 冷卻速度慢.由于隧道窯冷卻速段較長還原得到的銀白色海綿鐵在冷卻段將被氧化成褐色甚至藍色, 致使氧含量升高.
